基因缺陷论文：不孕女性的基因疾病探究

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本文作者：邱乒乒、沙艳伟、李萍 单位：福建省厦门市妇幼保健院生殖医学中心

成纤维细胞生长因子受体(FGFR1)，它是一个与嗅球发育有关的酪氨酸激酶受体，而嗅球发育又与anosmin－1有关。KAL2基因的失活突变在常染色体显性的KS中有发现，该病症伴随性腺功能减退，伴有或不伴有嗅觉丧失症〔8〕。性腺功能减退在患者中的表型可能很显著，包括无青春期发育的完全性腺功能减退，部分青春期发育以及青春期延迟但具备正常生育能力〔9〕。另外，被描述的并发症还有腭裂、唇齿发育不全、耳异常和耳聋。KAL3基因编码prokineticin受体2(PKR2)，它是一个跨膜的G蛋白耦联受体(GPCR)，其配体与嗅球的发育有关〔10〕。在常染色体隐性遗传的KS患者中发现有失活突变。在家族性KS的病例中，KAL1、FGFR1和PKR2/PK2基因的突变频率相似。

此外，KS相关的其他基因还包括与GnRH以及嗅觉神经生长有关的鼻胚胎(nasalembryonic)Gn-RH因子(NELF)，迄今为止，在一个KS患者的体内发现了该基因杂合缺失〔11〕。在58%的CHARGE联合征患者体内发现了编码染色体解旋酶DNA结合蛋白7基因(CHD7)的突变，所谓CHARGE联合征是HH伴随眼缺损、心脏血管畸形、后鼻孔闭锁、生长迟缓、嗅觉丧失症和耳异常〔12〕。GnRH分泌的改变也可能源于kisspeptinGPCR54(GPR54)系统信号缺陷。GPR54在GnRH神经元的表面表达，它诱导了GnRH的分泌。GPCR54的失活会引发促性腺激素轴功能异常。而GNRHR的失活突变则会引起GnRH抵抗。在具有单独常染色体隐性遗传HH患者中，40%存在GNRHR失活突变，15%存在GPR54的突变〔13〕。具有GNRHR突变的个体表型多样，可由部分性腺功能减退过渡到完全性腺功能减退，这依赖于每一个突变产生的不同后果〔14〕。

通过HH患者基因型来预测其表型是困难的，这说明表型异质性更多是二基因遗传而不是单基因遗传〔11〕。换句话说，临床上具有GnRH缺陷的患者呈现多样性的各种特征，也许能够反映在一个体中存在两个不同基因的突变，两基因产生的表型改变比单基因要明显。

卵巢早衰(POF)

卵巢早衰是一种异质性疾病，虽大部分原因不明，但一些研究显示POF具有明显的遗传倾向〔15〕，患者在40岁之前就出现卵巢功能丧失及促性腺激素升高的现象。卵巢早衰在小于30岁女性中的发病率是1/1000，在＜40岁女性中的发病率是1/100，在排卵型女性不孕患者中的比例高达10%〔16〕。

卵巢早衰源于原始卵泡池的减少、卵泡闭锁加速、卵泡募集或成熟的功能障碍。在大多情况下病因学尚不清楚，但卵巢早衰可能与自体免疫疾病、X染色体及常染色体异常、放疗、化疗、手术、全身性疾病(如半乳糖血症)等有关〔17〕。因此在POF患者中需进行染色体核型分析。

家族性卵巢早衰发生常伴随染色体异常，这说明其中包含有遗传因素。家族性POF的发病率为4%～31%不等，这主要取决于所采用选择标准和家族史是否被详细地评估。POF与部分基因突变有关。近来的实验证据和自然模型说明了生长/分化因子旁分泌的重要性，其属于转化生长因子超家族(BMP15，GDF9)，并由卵巢发育和卵泡生长过程中的卵母细胞及颗粒细胞所产生〔18〕。在患有卵巢早衰的女性中，这些因子的基因已经被鉴定出来，并表现出多样性〔19〕。此外，发现GDF9基因突变型在双胞胎母亲中比较常见，这说明了这些基因参与调节卵巢中卵泡的生长及成熟〔20〕。同样地，交叉框L2(FOXL2)基因与常染色体显性、小眼裂、上睑下垂和反向内眦赘皮症有关，反向内眦赘皮症可能伴随POF发生(BPESⅠ型)或不伴随POF发生(BPESⅡ型)，但它在原发性POF中极为少见〔21〕。

脆性X染色体综合征是由X染色体连锁的脆性X智力低下1基因(FMR1基因)突变引起的，是家族性智力低下常见的原因。FMR1基因的突变包括了在FMR1基因5端非转录区(5＇UTR)，CGG三联体扩增到200个拷贝(全突变)。前突变包括50～200个CGG的拷贝，并伴随有男性震颤/共济失调、巨睾症和女性卵巢早衰〔22〕。有研究显示前突变患者增加了卵巢功能不全的风险，比卵巢早衰的风险大13倍，患者比正常妇女绝经期平均年龄提前5年〔23〕。在完全突变中FMR1的mRNA数量下降，但在前突变中其数量上升，这可能会引发卵巢功能的改变〔1〕。POF在女性前突变携带者中的发病率为15%～20%，在女性整体中的发病率为1%。相反，前突变等位基因的频率在POF女性中为5%～10%，在一般人群中＜1%〔24〕。因POF女性具有FMR1前突变的风险增加，所以应告知她们进行脆性X染色体检测的必要性，如结果为阳性，还需告知她们其对家族的影响。

Turner综合征患者拥有X单体，具备青春期前卵巢功能衰竭的特点，患有伴随原发性闭经的POF，嵌合体会引发合并继发性闭经的POF，大多不孕〔25〕。POF也存在X染色体结构异常的情况，例如末端和中间缺失。两个基因座(从Xq22到Xq26及Xq27到Xq28)对于POF表型很重要。通过对不同POF置换断点的绘图鉴定出4个断裂基因，(DI-APH2基因位于近端的Xq22，XPNPEP2基因位于Xq25，DACH2基因位于Xq21.3，POF1B基因位于Xq21.3)〔26〕。这些基因是否是造成POF的病因，目前尚不明确。

子宫及阴道的先天缺如

子宫及阴道的先天缺如包括阴道附件及原定发育成子宫的苗勒氏管发育不足，在出生女性中发病率为4000/10000〔27〕。临床上共分为两型，Ⅰ型的阴道和子宫完全不发育，宫角退化，输卵管正常;Ⅱ型的阴道发育不全，合并对称性子宫发育不全或单角子宫发育不全，输卵管畸形，并伴随其他畸形。家族性分布趋势表明其可能与遗传因素有关，一些基因已被鉴定出来。其中一个候选基因是WNT4的突变型，这是在胚胎发育的过程中调节生长、分化与发育的一个基因〔1〕。苗勒氏管异常在青春晚期糖尿病患者中也有发现，这归因于TCF2/HNF1β基因突变〔28〕。研究发现苗勒氏管畸形也许是糖尿病的先兆，因此患者需进行口服葡萄糖耐量试验，以检测是否患有慢性代谢综合征。

叶酸代谢基因与生育力

高浓度同型半胱氨酸与流产有关，而高浓度叶酸与双胞胎形成有关〔29〕。叶酸甲基化循环(folatemethylation)可使同型半胱氨酸脱甲基产生甲硫氨酸后变为S－腺苷甲硫氨酸(SAM)，它是DNA甲基化及核酸、蛋白质、脂质合成中甲基最主要的来源。亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)是甲基化过程中的关键酶，该酶的缺乏会导致DNA低甲基化，其可能与印迹疾病有关，MTHFR基因有两种常见的多态现象，677位的碱基对为CC或TT，1298位碱基对为AA或CC，研究发现其与胚胎发育及IVF的活产率有关〔30〕。另有研究显示MTHR的基因型677CT、1793GA及1793等位基因A在患者中的出现频率与对照组相比显著提高，普通的MTHR野生基因(677、1298、1793)单体型CAG在患者中较少见，而单体型CCA在普通人群中出现的频率比不孕患者高，SLC19A180G/A基因型的频率在对照组和患者之间有显著差异，A等位基因较常见于普通人群而非不孕女性，而在不孕女性中其血浆同型半胱氨酸浓度受到CTH1208G/T基因多态性的影响，因此认为叶酸受体的多态性与不明原因的女性不孕有关〔31〕。在602名进行IVF的妇女中，活产率与纯合的MTHFR基因的AA基因型相关性较大(比值比OR=0.24，95%CI:0.08～0.71)，1298CC基因型次之，C677T多态性没有影响〔32〕。相反，在针对197对夫妇的研究中，无论是C677T还是A1298C基因型都与胚胎质量或妊娠率无关〔30〕。这一矛盾的结果也许反映了基因与基因的相互作用和基因与环境的相互作用一样，对其的研究可能带有人的主观偏性〔33〕，或多态性没有对叶酸充足的人群或小于35岁的女性产生足够大的连续的影响〔29〕。

结论

生殖医学的临床实践越来越依赖基因诊断方法以确定正确的治疗方案，染色体异常可解释高比例的妊娠失败，然而目前的染色体分析仅针对表浅水平的遗传异常，将来需要发展其他方法用于检测潜在的基因缺陷，这对于临床来说是十分重要的。虽然单基因缺陷很少引发不孕，但临床报告显示诸如HH的单基因缺陷在临床病例中占有很大的比例。BMP15、GDF9基因突变与POF发生有关，核型及FMR1检测对于大多数POF病例是必要的，对自身患有POF或具备POF家族史的妇女进行遗传咨询也十分重要。WNT4突变与子宫及阴道先天缺如的发生有关，调控叶酸代谢的MTHFR基因与胚胎质量、活产率、女性生育力密切相关。对伴有基因缺陷的不孕患者进行专业遗传咨询对于生殖医学的临床实践具有重要指导意义。